La ventana trasera de un automóvil se desempaña incorporando un elemento de calentamiento delgado de tipo película transparente en su superficie in...

La ventana trasera de un automóvil se desempaña incorporando un elemento de calentamiento delgado de tipo película transparente en su superficie interior. Al calentar eléctricamente este elemento, se establece un flujo de calor uniforme en la superficie interna. (a) Para una ventana de vidrio de 4 mm de espesor, determine la potencia eléctrica que se requiere por unidad de área de la ventana para mantener una temperatura en la superficie interna de 15°C cuando la temperatura del aire interior y el coeficiente de convección son T∞, i =25°C y hi = 10 W/m2·K, respectivamente, mientras la temperatura del aire exterior (ambiente) y el coeficiente de convección son T∞, 0 = -10°C y ho = 65 W/m2·K, respectivamente. (b) En la práctica, T∞, 0 y ho varían de acuerdo con las condiciones climáticas y la velocidad del automóvil. Para valores de ho = 20, 65, y 100 W/m2·K, determine y elabore una gráfica del requerimiento de potencia eléctrica como función de T∞, 0 para -30 ≤ T∞, 0 ≤ 0°C. (c) De sus resultados, ¿qué concluye acerca de la necesidad de operar el calentador con valores bajos de ho? (d)Si h es proporcional a V elevado a la n., donde V es la velocidad del vehículo y n es un exponente positivo. ¿Cómo afecta la velocidad del auto a la necesidad de la operación del calentador?